匠心打磨，宏深鑄就3D數(shù)字化檢測精品

文｜李日燮

《中國制造2025》指出，智能檢測是非常關鍵的環(huán)節(jié)，而沒有自主的三維數(shù)字化檢測軟件，安全可控的智能檢測將無從實現(xiàn)?！?G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”應用的推進，將大幅提升通信傳輸速率，進而加快了三維智能在線檢測技術應用發(fā)展。通過三維掃描數(shù)字化檢測技術改造傳統(tǒng)的生產制造與工藝設計模式，也是響應國家從制造業(yè)大國邁向“智能制造”大國，實現(xiàn)檢測工作數(shù)字化、靈活化和智能化的必然趨勢。

自主研發(fā)三維數(shù)字化工業(yè)檢測軟件，愛深智打破壟斷

傳統(tǒng)的三維測量方法雖然解決了生產過程中存在的部分測量問題，但由于操作方式過度依賴人力而難以應對制造業(yè)變化所帶來的一系列新問題。三維掃描技術的出現(xiàn)，給工業(yè)零部件檢測帶來極大的便利。三維掃描技術可在不磨損破壞工件的前提下，提供可靠、真實的三維數(shù)據(jù)信息；可將得到的三維數(shù)據(jù)與三維圖紙進行比對，快速準確地獲取工件各個位置的偏差，并基于比對結果給出修正方案。對于掃描死角少、復雜的曲面、渦輪葉片的角度等用傳統(tǒng)方法難以獲取同軸度、圓柱度等檢測數(shù)據(jù)，也能輕松獲??；同時，快捷的掃描還可以提高檢測的效率，減少時間和人力成本，滿足制造生產類企業(yè)實現(xiàn)測量速度快，自動化程度高，靈活、柔性好，能夠滿足大尺寸測量的需求。

杭州宏深科技有限公司（以下簡稱“宏深科技”）自主研發(fā)的三維數(shù)字化工業(yè)檢測軟件愛深智EINSENSE Q，為PC端數(shù)據(jù)分析軟件。該軟件最核心的三維數(shù)據(jù)擬合算法已獲得德國聯(lián)邦物理研究所的PTB認證，精度為0.1微米，已經(jīng)達到該領域國際同等水平。目前全球三維檢測工業(yè)軟件市場基本被歐美品牌壟斷，愛深智EINSENSE Q的出現(xiàn)，填補了國內自主三維檢測數(shù)據(jù)分析軟件缺失的空白，有助于打造具有全球競爭力的三維檢測軟件民族品牌。

愛深智EINSENSE Q全尺寸三維檢測軟件，能夠實現(xiàn)迅速檢測計算機輔助設計(CAD)模型和產品制造件的掃描數(shù)據(jù)(SCAN)之間的差異，實現(xiàn)高精密部件的快速測量和誤差比對，以色譜圖直觀易懂地顯示兩者之間的比較結果，以整體偏差、斷面偏差以及指定點等多樣化方式提供偏差分布圖，實現(xiàn)快速、直觀、精確、智能的數(shù)字化檢測。軟件的核心技術包括基于掃描數(shù)據(jù)幾何特征形狀的自動擬合算法、參考數(shù)據(jù)與離散數(shù)據(jù)之間的多種空間對齊算法、形位公差(GD&T)的自動計算處理算法、形位公差(GD&T)的自動計算處理、三維掃描儀實時數(shù)據(jù)通信等多種算法技術。其中，參考數(shù)據(jù)與掃描數(shù)據(jù)的對齊精度直接影響后續(xù)偏差計算的準確性。應用場景包括零部件的三維掃描檢驗、制造工廠的自動化三維在線檢測、誤差趨勢分析等。

個性化定制服務，靈活滿足客戶需求

憑借多年豐富的三維掃描類軟件研發(fā)及應用經(jīng)驗，依托國際化的專業(yè)技術團隊及本土研發(fā)中心優(yōu)勢，宏深科技能迅速響應用戶需求，為用戶提供個性化定制的專業(yè)3D數(shù)字化檢測解決方案與優(yōu)化服務，協(xié)助用戶解決突發(fā)性、高難度、小批量的測量難題，幫助客戶輕松提高應用效率。

乘用車輪胎圈與輪輞配合掃描檢測解決方案

合理的胎圈輪輞配合是保證輪胎安全性的重要前提，直接關系到車輛的操控穩(wěn)定性和乘坐舒適性。輪胎是復雜的結構體，具有高度的材料非線性和幾何非線性，胎圈和輪輞之間的接觸屬于邊界條件非線性問題，并涉及過盈配合。在充氣狀態(tài)下，無法用量具或檢測儀器判斷兩者之間的裝配情況，但不合理的裝配會導致漏氣、胎圈爆破、磨子口、周向或側向錯動等問題。

宏深科技研發(fā)團隊憑借多年開發(fā)經(jīng)驗以及檢測技術優(yōu)勢，通過藍光掃描儀采集米其林輪胎外輪廓數(shù)據(jù)，最小二乘法擬合得到幾何尺寸，來建立笛卡爾坐標系完成輪胎與輪輞之間的配準。截面功能實現(xiàn)了輪胎任意斷面的二維輪廓線提取，計算出胎冠輪廓線后輸出dxf文件用于設計方案與實際安裝狀態(tài)的比對。

光學掃描技術具有快捷高效的特點，硬件最高精度可達0.02mm，已經(jīng)被汽車工業(yè)領域廣泛應用。愛深智EINSENSE Q三維數(shù)宇檢測軟件根據(jù)輪胎胎圈與輪輞接觸配合特點，以功能強大的三維重建算法，定制開發(fā)了將輪胎掃描數(shù)據(jù)對齊至坐標原點，捕獲充氣狀態(tài)下胎冠輪廓線，輸出數(shù)據(jù)與標準設計輪廓線進行對標，進行偏差分析。

此項解決方案利用軟件靈活可變的特性，將高精度算法移植輪胎檢測領域，解決不可見位置無法檢測的問題，已成功應用于輪胎行業(yè)全球知名品牌米其林檢測流程，并通過了中國合格評定國家認可委員會(CNAS)認證，這意味著宏深科技創(chuàng)新的檢測方法具備了按相應認可準則開展檢測和校準服務的技術能力。該技術投入使用以來，已節(jié)省工業(yè)CT設備采購費用1000萬元。

航空起落架自動化在線檢測解決方案

三維掃描技術的出現(xiàn)，給工業(yè)零部件檢測帶來極大的便利。

航空起落架自動化在線檢測解決方案半天即可完成整個飛機起落架檢修工作，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動收錄。

起落架是支撐整架飛機著陸的重要部件，事關乘客生命安全。該智能檢測系統(tǒng)是某大學機械工程學院在8項專利和技術支撐下開發(fā)而成，由協(xié)作機器人搭載三維光學檢測設備組成?？蛻魯y手宏深科技，打造了一套精確的智能檢測系統(tǒng)，半天即可完成整個飛機起落架檢修工作，數(shù)據(jù)自動收錄，告別了以往數(shù)據(jù)靠肉眼判斷、手動填寫的傳統(tǒng)方法，實現(xiàn)了測量精度的零差錯。

現(xiàn)階段，飛機起落架智能檢測系統(tǒng)調試基本完成，大大減輕了用戶負擔，加快項目開發(fā)部署周期。在客戶的試驗車間，可以看到隨著掃描儀的靈活移動，各項檢測指標實時傳輸?shù)街悄芷脚_。愛深智EINSENSE Q三維數(shù)字化檢測軟件內核為該項目提供了支持3D ANSI/ASME Y14.5 形位公差功能，自動計算與名義尺寸的誤差，精確的分析結果實時傳輸?shù)娇刂平缑?，高效精確發(fā)現(xiàn)產品缺陷位置。相比傳統(tǒng)檢測手段，至少節(jié)約2—3個月時間，成本也在原有基礎上下降了60%左右，實現(xiàn)了降本增效。據(jù)客戶介紹，過去檢測起落架需2名技術工人至少花3天時間才能完成，使用智能系統(tǒng)后，只需1名技術工人，半天即可完成，檢測精度也遠遠超過人工。

此外，愛深智EINSENSE Q 3D數(shù)字化檢測軟件能依據(jù)工業(yè)產品檢測檢驗技術規(guī)程，選擇合適的檢測檢驗功能和方法，實施智能化檢測作業(yè)；根據(jù)三維掃描結果，形成測量和檢驗數(shù)據(jù)包，進行網(wǎng)絡傳輸、存儲與分析，編寫《產品檢測報告》；對工件進行3D掃描可創(chuàng)建所有幾何體的完整數(shù)字記錄，形成可追溯性的數(shù)字化文檔。今后，宏深科技將繼續(xù)完善數(shù)字化檢測軟件功能，充分利用檢測數(shù)據(jù)包及系統(tǒng)相關數(shù)字化可視功能，與客戶進行交互分析、評價，提供個性定制檢測方案與優(yōu)化服務。